package com.datastructure.tree;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        // 要求将数组进行升序排序
        int arr[] = {4,6,8,5,9};
        heapSort(arr);
    }

    // 编写一个堆排序的方法
    public static void heapSort(int arr[]){
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序！！");
        // 让无序数列构成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
        for(int i = arr.length/2-1;i>=0;i--){
            adjustHeap(arr,i, arr.length);
        }
        System.out.println("第一次堆排序数组=" + Arrays.toString(arr));
        /**
         * 将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素沉到数组末端
         * 重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序
         */
        for(int j = arr.length-1;j>0;j--){
            // 交换
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHeap(arr,0,j);
        }
        System.out.println("数组=" + Arrays.toString(arr));
    }

    // 将一个数组（二叉树），调整成一个大顶堆
    /**
     * 功能： 完成将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
     * 举例：int arr[] = {4,6,8,5,9}; => i = 1 => adjustHeap => 得到{4,9,8,5,6}
     * 如果我们再次调用adjustHeap传入的是 i= 0 =》 得到{4，9，8，5，6} => {9,6,8,5,4}
     * @param arr 待调整的数组
     * @param i 表示非叶子结点在数组中的索引
     * @param length 表示对多少个元素继续调整，length实在逐渐的减少
     */
    public static void adjustHeap(int arr[], int i, int length){
        int temp = arr[i];// 先取出当前元素的值，保存在临时变量
        // 开始调整
        // 说明
        // 1. k = i * 2 + 1 k是i结点的左子结点，下次再调就是它下面的左子结点
        for(int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1 ){
            if(k+1 < length && arr[k] < arr[k+1]){ // 说明左子结点的值小于右子结点的值
                k++; // k 指向右子结点
            }
            if(arr[k] > temp){ // 如果子结点大于父结点
                arr[i] = arr[k]; // 把较大的值赋给当前结点
                i = k; // i指向k,继续循环比较
            } else {
                break; // 如果子结点都小于父结点那就直接结束循环
            }
        }
        // 当for循环结束后，我们已经将以i为父结点的
        arr[i] = temp;
    }
}
